气相色谱－串联质谱方法测定小麦中唑草酮的残留及消解动态

张夏力， 刘新刚， 路彩红， 廖辉伟， 郑永权＊

（1．西南科技大学，绵阳 621010； 2．农业部农药化学与应用重点开放实验室，中国农业科学院植物保护研究所，北京 100193）

唑草酮是三唑啉酮类内吸性除草剂，属原卟啉原氧化酶抑制剂，主要用于防除阔叶杂草和莎草，对磺酰脲类除草剂产生抗性的杂草具有很好的活性［1－2］。唑草酮为选择性苗后茎叶处理剂，广泛适用于小麦、大麦等禾本科作物田防除阔叶杂草和莎草。目前关于唑草酮的残留分析方法，国外仅有少量在水果、蔬菜和水稻上的研究报道［3－4］。而唑草酮在小麦上的残留和消解研究，国内外尚属空白。

基质固相分散是Bar ker首次提出并给予理论解释的一种样品处理技术［5］，类似于固相萃取，并能够直接处理固态、半固态和黏稠样品，减少样品处理步骤和溶剂的使用量，缩短分析时间。该技术目前已被广泛应用于分离动物组织［6］、水果和蔬菜中的除草剂、杀虫剂及其他污染物［7－10］。本文采用基质固相分散萃取（Qu ECh ERS）提取，气相色谱－串联质谱仪（GC－MS／MS）检测的方法测定小麦植株和小麦粒中唑草酮残留量，评价了唑草酮在小麦植株中的消解动态及小麦粒中的残留。本法检出限低，杂质干扰小，灵敏度、准确度和精密度均满足农药残留分析要求，适用于小麦植株和小麦粒中唑草酮残留的定性和定量分析，并可用于大量样品的快速处理。

1 试验方法

37%炔草酸－苄嘧磺隆－唑草酮可湿性粉剂（由苏州富美实植物保护剂公司提供）；试验作物：小麦（当地常规品种）。参照中华人民共和国农业部行业标准《农药残留试验准则》（NY／T788－2004），分别在山东省和河南省进行了37%炔草酸－苄嘧磺隆－唑草酮可湿性粉剂在小麦上残留消解动态试验。试验设空白对照区、高剂量区、低剂量区和消解动态试验区。

1．1 残留消解动态试验

在有代表性的小麦地设置4个试验小区，每个小区面积30 m2。随机排列。其中3个小区为施药处理区，另一个小区为不施药对照区，小区之间设保护行。当春后小麦3叶至拔节期，杂草3～5叶期兑水茎叶喷雾施药1次，施药剂量为制剂45 g／667 m2（有效成分249．75 g／h m2，推荐最高剂量的1．5倍量）。施药方式为兑水茎叶喷雾。分别于喷药前、喷药后0（2 h）、1、2、4、7、14、21、28 d取小麦植株样品。每次随机取3个样品，每个样品不少于1 kg，缩分后留样200 g，－20℃低温冷冻保存待测。

1．2 最终残留试验

在有代表性的小麦地设置6个试验小区，每小区30 m2。春后小麦3叶至拔节期，杂草3～5叶期兑水茎叶喷雾施药1次，施药剂量分别为制剂30 g／667 m2（有效成分含量166．5 g／h m2，推荐最高剂量）和制剂45 g／667 m2（有效成分含量249．75 g／h m2，推荐最高剂量的1．5倍量）。施药方式为兑水喷雾。每个处理3次重复，设置空白对照区。于小麦收获期采集小麦粒样品不少于200 g，在－20℃低温冷冻保存待测。

1．3 分析方法

小麦植株样品的前处理：准确称取匀质化后的样品5 g于50 mL具塞离心管中，加5 mL去离子水，再加7 mL乙腈与3 mL乙酸乙酯溶液，涡旋振荡3 min，加入2 g无水硫酸镁和3 g氯化钠，剧烈振荡1 min，以5 000 r／min离心5 min后，取上清液4 mL于50 mL旋蒸瓶中，在35℃以110 r／min旋蒸近干，用丙酮定容2 mL，吸取1．5 mL加入装有0．5 g PSA 粉末、0．5 g炭黑粉末和0．125 g无水MgSO4的微型离心管中，涡旋1 min后，以3 000 r／min离心5 min，取上清液过0．22μm的有机滤膜后装入自动进样瓶中，待测。

麦粒样品的前处理：准确称取匀质化后的麦粒5 g于50 mL具塞离心管中，加5 mL去离子水后再加7 mL乙腈与3 mL乙酸乙酯溶液，涡旋3 min后加2 g无水硫酸镁和3 g氯化钠，剧烈振荡1 min，以5 000 r／min离心5 min。取上清液4 mL于50 mL旋蒸瓶中，在35℃以110 r／min旋蒸近干，用丙酮定容2 mL，吸取1．5 mL加入装有0．5 g PSA粉末、0．5 g炭黑粉末和0．125无水Mg SO4的微型离心管中，涡旋1 min后，以3 000 r／min离心5 min，取上清液，过0．22μm有机滤膜后装入自动进样瓶中，待测。

采 用 气 相 色 谱——串 联 质 谱 （GC－MS／MS，Varian 450－GC，300－MS）。柱箱条件：120℃的初温保持5 min，以10℃／min升温至200℃后保持2 min，再以40℃／min升温至280℃，保持2 min。进样量：1μL。进样方式：不分流进样。柱流量：1 mL／min（恒流模式）。进样口温度：250℃。载气：高纯氦。EI离子源温度：250℃；接口温度：260℃。以保留时间和母离子m／z 376，子离子m／z 310和m／z 330进行定性分析，以母离子m／z 376和响应值最高的子离子m／z 330进行定量分析。在此条件下，唑草酮在气质联用的保留时间为18．96 min。

采用外标峰面积定量计算，样品回收率用单点校正法定量，消解动态和残留样品试验用标准曲线法定量。

2 结果与分析

2．1 方法的灵敏度、准确度、精密度

由最低添加浓度0．01 mg／kg的添加回收率的色谱图进行衡量，该方法的灵敏度以噪音信号的10倍确定，得出唑草酮在小麦植株中的最低检出浓度均低于0．01 mg／kg。使用丙酮配制唑草酮标准储备液（100 mg／L），取适量储备液，分别用丙酮稀释成0．01、0．05、0．1、0．5、1．0 mg／L 的系列标准溶液。在上述仪器的条件下进行测定，以Y峰面积（μVS）对x进样量（μg／mL）作图，得到唑草酮标准曲线方程：y＝6 683．4x－159 096，r＝0．998 2。其中，0．01 mg／L标准品的色谱图见图1a。唑草酮标准品的质谱图见图1b。

采用以上分析方法，唑草酮在小麦植株上及麦粒中的添加回收率见表1，由此得出，唑草酮在小麦植株上的平均回收率为99．4%～102．2%，变异系数为3．0%～6．5%，小麦植株中添加回收的色谱图分别见图1c；在麦粒上的平均回收率为86．6%～90．6%，变异系数为2．8%～8．9%，小麦粒添加回收的色谱图见图1d。该分析方法符合农药残留分析的要求。

表1 唑草酮在小麦植株中的添加回收率（n＝5）

图1 唑草酮的质谱与色谱图及在小麦植株与麦粒中添加回收色谱图

2．2 唑草酮在小麦植株上的残留消解动态

对唑草酮在山东与河南两地田间样品进行唑草酮残留量的检测。从表2可以看出，唑草酮在山东与河南两地小麦植株上的原始沉积量分别为0．044 mg／kg和0．053 mg／kg，随时间的延长唑草酮的残留量逐渐下降，两地消解状况较为一致，到14 d时唑草酮消解90%以上，且唑草酮在小麦植株中的残留量与施药后间隔时间呈指数关系。

由表2的数据统计分析得到唑草酮在小麦植株中残留量的消解动态回归方程（见表3）。唑草酮在山东和河南两地小麦植株上的半衰期分别为3．50 d和3．67 d。结果表明：唑草酮属于易降解农药（t1／2＜30 d）。

表2 唑草酮在小麦植株中的消解动态

表3 唑草酮在小麦植株中的消解动态回归方程

对照区与施药区的小麦植株样品的色谱图见图2a与图2b。

2．3 唑草酮在麦粒中的最终残留

对麦粒样品进行残留测定，结果见表4。山东和河南地区按最高推荐用量（30 g／667 m2）和1．5倍最高推荐剂量（45 g／667 m2）施药1次，距最后一次施药21 d后唑草酮在麦粒中的最终残留量均小于0．01 mg／kg。说明唑草酮在麦粒中属低残留农药。田间对照区与施药区的麦粒样品色谱图见图2c与图2d。

表4 唑草酮在麦粒中的最终残留量

图2 田间小麦样品中唑草酮的色谱图

3 结论

本文建立了气相色谱——串联质谱检测唑草酮在小麦植株中残留的方法。研究结果表明，小麦植株中唑草酮的平均回收率为99．4%～102．2%，变异系数为3．0%～6．5%；麦粒中唑草酮的平均回收率为86．6%～90．6%，变异系数为2．8%～8．9%。

山东和河南两地田间试验结果表明，在小麦上使用37%炔草酸－苄嘧磺隆－唑草酮可湿性粉剂，当春后小麦3叶至拔节期，杂草3～5叶期兑水茎叶喷雾施药1次，施药剂量为制剂45 g／667 m2（有效成分含量249．75 g／h m2推荐最高剂量的1．5倍量），测得山东地区小麦植株中的唑草酮的残留消解半衰期为3．50 d，河南地区小麦植株中唑草酮的半衰期为3．67 d。在小麦上使用37%炔草酸－苄嘧磺隆－唑草酮可湿性粉剂，按照最高推荐剂量和最高推荐剂量的1．5倍，最多施药1次，距最后一次施药21 d，河南和山东两地小麦植株中唑草酮的残留量均小于0．01 mg／kg。说明唑草酮属于易降解性农药，在小麦上应用安全。

中国、联合国粮农组织（FAO）／世界卫生组织（WHO）、欧盟均未规定唑草酮在小麦中最大残留限量（MRL值），日本规定唑草酮在小麦中最大残留限量为0．1 mg／kg。根据河南、山东两地残留试验结果，建议我国可暂以0．1 mg／kg为唑草酮在小麦中的最大残留限量。

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